wykorzystałem ostatnią zimną pogodę, aby zwiększyć naszą zdolność chłodniczą, umieszczając pewne napoje na ganku przed drzwiami kuchni. Pewnej nocy, gdy temperatura Na Zewnątrz spadła do 10 stopni Fahrenheita, niektóre puszki coli eksplodowały. Ponadto dwuwarstwowa plastikowa butelka koktajlu z soku żurawinowego wykazywała dziwną jakość. Woda zamarzła, ale pozostała zawartość nie. Zastanawiam się, dlaczego czerwona zawartość nie zamarzła. Odkryłem nowy środek przeciw zamarzaniu?
na Twoim miejscu nie napełniałbym układu chłodzenia samochodu sokiem żurawinowym. Jest dość żrący ze względu na swoją kwasowość, a jego cukier dziurawi prace. Ale odkryliście ciekawe zjawisko.
zgodnie z listą składników, które mi wysłałeś, twój koktajl zawiera „filtrowaną wodę, sok żurawinowy (z koncentratu i soku żurawinowego), syrop kukurydziany o wysokiej zawartości fruktozy, kwas askorbinowy (witamina C).”Odkładając na bok pytanie, w jaki sposób uzyskali ten składnik „soku żurawinowego”, łącząc sok żurawinowy z koncentratem soku żurawinowego (czy nie zrobiłoby to półtora soku?), widzimy, że wraz z wodą w butelce jest wiele obcych cząsteczek, cząsteczek cukrów i różnych czerwonych ” rzeczy żurawinowych.”
ile żurawiny? Na etykiecie jest napisane „koktajl z soku żurawinowego”, a nie ” sok żurawinowy.”Możesz również zobaczyć Etykiety napojów, które przyznają, że są” XX Juice Drink”, gdzie XX to owoc lub warzywo. „Koktajle „i” napoje ” nie są czystym sokiem XX. Najprawdopodobniej twój koktajl zawiera tylko 20% do 27% prawdziwego soku owocowego. Sprawdź etykietę; FDA wymaga podania procentu soku.
mimo to zdecydowana większość cząsteczek w butelce to stary dobry H2O, który oczywiście zamarza w temperaturze 32 stopni Fahrenheita. Kiedy cząsteczki wody zostaną schłodzone do tej temperatury, będą zwolnione na tyle, aby połączyć się w ciasną sieć krystaliczną-lód-który jest tak trudny do rozerwania, że (niespodzianka!) lód jest substancją znacznie twardszą niż woda w stanie ciekłym.
z tymi wszystkimi innymi obcymi cząsteczkami unoszącymi się tam, cząsteczki wody miały trudności ze znalezieniem siebie nawzajem, aby utworzyć kryształki lodu. Ale w końcu zamarzły, gdy zwolniły jeszcze bardziej, to znaczy do temperatury niższej niż 32 stopnie. Ale cząsteczki wody są znane z tego, że mocno się ze sobą sklejają. Więc, kiedy zamarzły, były w stanie odczepić wszystkie te obce cząsteczki na bok, tworząc stosunkowo nieskażony, czysty lód. Stąd ten normalnie wyglądający, czysty lód, który widziałeś. Czerwony „żurawinowy towar” został pozostawiony w niezamrożonym płynie.
(góry lodowe w regionach arktycznych zbudowane są ze stosunkowo wolnej od soli wody z tego samego powodu, mimo że zostały zamrożone ze słonej wody morskiej.
o tych wybuchających puszkach coli. Jak każdy wie, woda rozszerza się, gdy zamarza. To dlatego, że cząsteczki wody w lodzie mają formę otwartej struktury kratownicowej, podczas gdy w formie płynnej cieszyły się intymnością policzkową. Podczas zamrażania przejścia z bliskiej odległości do formacji oddalonej od siebie, objętość musi wzrosnąć,a ta ekspansja jest tym, co dzieli puszki na pół. Gdybyś zajrzał do środka, zobaczyłbyś, że lód jest stosunkowo czystą wodą, pozostawiając za sobą wszystkie kolorowe śmieci, tak jak w koktajlu z soku żurawinowego.
spróbuj. Umieść otwartą przezroczystą plastikową butelkę coli lub Pepsi w zamrażarce, a kiedy zamarznie, zobaczysz piękne, koronkowe kryształy czystego przezroczystego lodu na tle brązu.
teraz, gdybyś nie spał całą noc jak dobry Naukowiec, biorąc dokładne odczyty temperatury podczas nagrywania swoich obserwacji w notatniku laboratoryjnym, być może odkryłbyś sekwencję zdarzeń, gdy Twoje napoje się ostygły. Pozwól mi wydedukować, co musiało się stać.
po pierwsze, koktajl z soku żurawinowego musiał najpierw zamarznąć, w temperaturze o stopień lub dwa poniżej 32 stopni, ponieważ jest to głównie woda z niewielką ilością „innych rzeczy”. Soda, która zawiera znacznie więcej cukru, kwasu fosforowego i innych rozpuszczonych składników, aby znacznie obniżyć temperaturę zamarzania, zamarzła w temperaturze o kilka stopni niższej niż koktajl.
po drugie, w puszkach po napojach było ciśnienie gazu, prawda? Cóż, ciśnienie gazu tłumi ekspansję, która towarzyszy zamarzaniu, tak jak naciśnięcie na pieczony bochenek chleba hamuje jego wzrost. Więc soda nie była w stanie zamarznąć, dopóki jej temperatura nie była niższa niż gdyby była otwarta na powietrze.
i jeszcze jedno. Cola klasyczna czy dietetyczna? Cola klasyczna i dietetyczna różnią się przede wszystkim rodzajem słodzenia: dość dużą ilością cukru lub syropu kukurydzianego w porównaniu z niewielką ilością sztucznego słodzika. Im więcej obcych cząsteczek znajduje się w wodzie, tym niższa będzie jej temperatura zamarzania. Więc klasyczna Cola zamarzłaby w jeszcze niższej temperaturze niż dietetyczna Cola.
Jak to ujął Mark Twain: „w nauce jest coś fascynującego. Z tak drobiazgowej inwestycji w fakty można czerpać takie korzyści z domysłów.”
Labelingo: Przenikliwy czytelnik Anonymous Z Falls Church wysyła etykietę z paczki Fresh Fields marki Whole Foods ciasto warzywne z pieczonych warzyw (to tylko nazwa, nie przepis). Wśród ponad 20 innych składników wymienia ” red whine.”Nie ma cietrzewia, wołowiny, kraba czy karpia?
(zauważyłeś jakieś głupie rzeczy na etykietach żywności? Wyślij swoje wkłady Labelingo, wraz z imieniem i nazwiskiem oraz miastem, na adres Food 101, Food Section, The Washington Post, 1150 15th St. NW, Washington, D. C. 20071 lub na poniższy adres e-mail.)
Robert L. Wolke (www.profesorscience.com) jest emerytowanym profesorem chemii na Uniwersytecie w Pittsburghu i autorem, ostatnio, „What Einstein Told His Cook: Kitchen Science Explained” (W. W. Norton, $25.95). Można do niego dotrzeć na [email protected].